盾構機DGZ6主減速器非線性有限元分析.pdf

1、盾構機用于地下工作、空間小、工況惡劣、受載大、常有超載和沖擊，要求傳動系統(tǒng)結構緊湊，傳動比大，工作可靠，行星齒輪減速器是盾構機傳動用關鍵部件，本文對行星齒輪減速器做了深入的力學特性分析。
　　從漸開線直齒圓柱齒輪的原理出發(fā)，詳細論述了如何運用ansys的APDL參數(shù)化設計語言進行齒輪組的系統(tǒng)參數(shù)化三維建模，如何對齒輪進行合理分塊，建立基于六面體單元的有限元模型，從而可以通過修改如齒數(shù)、模數(shù)、壓力角等幾個主要的齒輪特征參數(shù)，來實現(xiàn)對

2、不同尺寸的齒輪系進行高速建模。介紹了如何用APDL語言建立行星架和行星齒輪軸，并完成六面體單元構成的有限元模型的建立。六面體單元構成的有限元模型可以實現(xiàn)有限元模型高速收斂，極大地提高求解精度，從而為行星齒輪減速器的優(yōu)化設計奠定扎實的基礎。介紹了變位齒輪系的中心距的數(shù)值求解方法(超越方程的數(shù)值解法)，用于齒輪系的正確裝配。有限元模型接觸對的設置方法，相關實常的有效設置。
　　巧妙地采用了周期對稱分析的方法來減少齒輪系統(tǒng)的有限元模型，

3、可以減少求解時間，節(jié)約計算成本和加快產(chǎn)品開發(fā)速度；為了對減速器齒輪系統(tǒng)進行精確的強度分析，研究了雙側(cè)板的行星架和行星齒輪軸的變形對齒輪強度的影響，本文進行了如下的分析：對純齒輪系進行單獨的強度分析；考慮行星齒輪軸變形的齒輪系的強度分析；考慮行星架和行星齒輪軸的齒輪系的強度分析；并對以上三種分析結果進行比較，深入分析行星齒輪軸和行星架的變形對行星齒輪系的應力狀況的影響，提供了優(yōu)化設計的思路。
　　對含有三個、四個、五個、六個行星齒輪

4、的行星齒輪系統(tǒng)實現(xiàn)了參數(shù)化建模；應用非線性有限單元法，求解存在有加工和裝配誤差的情況時，行星齒輪系統(tǒng)中各個行星齒輪之間的不均載系數(shù)，并將其結果和實驗相比較(結果吻合)，從而可以準確計算本文所分析的減速器在不同制造和裝配誤差時行星齒輪間的不均載系數(shù)，對后期以柔性銷為均載裝置的減速器新產(chǎn)品的開發(fā)奠定了扎實的分析基礎。
　　基于vc++和ansys的APDL參數(shù)化設計語言，開發(fā)了行星齒輪系統(tǒng)在有制造和裝配誤差時的不均載系數(shù)求解軟件，以便